Дано:
- Длина проводника L = 20 м
- Напряжение U = 12 В
- Удельное сопротивление железа ρ = 1,2 * 10^(-7) Ом • м
Найти:
- Плотность тока J в проводнике.
Решение:
1. Сначала найдем сопротивление проводника R по формуле:
R = ρ * (L / A)
где A – площадь поперечного сечения проводника. Однако для расчета площади нам нужна информация о диаметре проводника. Предположим, что площадь A нам известна или будет дана позже. Для дальнейших расчетов мы можем выразить A как:
A = U / (I)
2. Теперь найдем силу тока I, используя закон Ома:
I = U / R
Подставляя выражение для R, получаем:
I = U / (ρ * (L / A))
I = (U * A) / (ρ * L)
3. Теперь можем выразить плотность тока J:
J = I / A
J = (U * A) / (ρ * L * A)
J = U / (ρ * L)
4. Подставим известные значения:
J = 12 / (1,2 * 10^(-7) * 20)
5. Вычислим J:
J = 12 / (2,4 * 10^(-6))
J = 5 * 10^6 А/м²
Ответ:
Плотность тока в железном проводнике длиной 20 м, находящемся под напряжением 12 В, составляет 5 * 10^6 А/м².